Водные массы

1. ОБЩАЯ океанологиЯ

Белокопытов В.Н., МГИ РАН, Севастополь

2.

Понятие водной массы
Водная масса - некоторый, сравнительно большой объем воды,
формирующийся в определенном районе Мирового океана очаге, источнике этой массы - обладающий в течение длительного
времени почти постоянным и непрерывным распределением
физических, химических и биологических характеристик,
составляющих единый комплекс, и распространяющихся, как
одно, единое целое
Добровольский А.Д. (1961)
Большие (в масштабе океана или моря) массы воды, которые
обладают специфическими особенностями полей характеристик,
сформировавшихся в специфических климатических условиях в
результате особенностей взаимодействия с окружающей средой,
и перемещаются как неразрывное целое в системе течений общей
циркуляции океана, называются водными массами.
Жуков Л.А. (1976)

3.

Водные массы как аналог воздушных масс
Долгое время по аналогии с атмосферой
деление водных масс включало термины
тропосферные, стратосферные.

4.

T,S - кривая
Впервые B. Helland-Hansen (1916)
10
Температура
15
12
20
50
50
100
100
150
Глубина,м
150
200
200
250
250
300
300
350
350
400
400
17
18
19
20
Соленость
21
22
Услов . плотность
14
16

5.

T,S - кривая
Термохалинные индексы, прямые и треугольники смешения
2 водные массы
3 водные массы

6.

T,S - анализ
Правила Штокмана
«Термохалинный анализ вод Мирового океана»
Мамаев О.И. (1987)

7.

T,S - кривая
Особые случаи
Cубдукция
160 Sv, в 5-6 раз больше скорости
образования глубинных и
придонных вод Karstensen & Quadfasel (2002)

8.

T,S - анализ
T,S диаграммы рассеяния
Черное море
Атлантический океан

9.

T,S - анализ
Объемные T,S-диаграммы
Worthington (1970)

10.

Водные массы
Цикл развития
Формирование
Конвекция;
Субдукция;
Смешение водных масс;
Водообмен с другими бассейнами.
(NADW, AABW)
(..CW)
(CDW)
(MW, RSW)
Эволюция
Гомогенизация;
Изменение неконсервативных характеристик;
Турбулентная диффузия.
Исчезновение
Вливание в другую водную массу;
Трансформация в другую водную массу.
(MW)
M. Tomczak (1999)

11.

Водные массы
Поверхностные и подповерхностные
Центральные
(Субтропические)
Субарктические /
Субантарктические
Экваториальные
Модовые
Поверхностные
(Верхние)
Подповерхностные
ХПС (дихотермические)
Emery (1986)

12.

Водные массы
Фронты как границы между водными массами

13.

Водные массы
Фронты как границы между водными массами

14.

Водные массы
T,S диаграммы рассеяния на поверхности океана
Поверхностные
Carmack (2007)

15.

Водные массы
Поверхностные
Сезонные T,S диаграммы поверхностного слоя
Carvalho (1998)

16.

Водные массы
Промежуточные
Антарктическая промежуточная вода
(AAIW)
T: 2.0-6.0º C
S: 33.8-34.8 PSU
Лабрадорская промежуточная
вода (LSW)
T: 3.0-9.0º C
S: 34.0-35.1 PSU
Северо-Тихоокеанская
промежуточная вода (NPIW)
T: 5.0-12.0º C
S: 33.8-34.3 PSU
Красноморская / Персидская промежуточная вода
(RSPGIW)
T: 5.0-14.0º C
S: 34.8-35.4 PSU
Средиземноморская вода (MW)
T: 2.6-11.0º C
S: 35.0-36.2 PSU

17.

ADW
Водные массы
Придонные и глубинные
Антарктическая придонная
вода
(AABW)
T: -0.9-1.7oC
S: 34.64-34.72 PSU
NADW
Североатлантическая
глубинная вода
(NADW)
T: -1.5-4.0oC
S: 34.8-35.0 PSU
Арктическая глубинная вода
(ADW)
T: -1.8-(-1.5oC)
S: 34.88-34.94 PSU
Циркумполярная глубинная вода
(CDW)
T: 0.1-2.0oC)
S: 34.62-34.73 PSU
AABW

18.

Водные массы
Североатлантическая
глубинная вода
NADW
Yashayev, Dickson (2008)

19.

Водные массы
Североатлантическая
глубинная вода
NADW

20.

Водные массы
Антарктическая
придонная вода
AABW
Антарктическая
промежуточная вода
AAIW

21.

Водные массы
Sverdrup et al (1942)
Атлантический океан
Plancherel (2014)
Emery (1986)

22.

Водные массы
Sverdrup et al (1942)
Тихий океан
Plancherel (2014)
Emery (1986)

23.

Водные массы
Sverdrup et al (1942)
Индийский океан
Plancherel (2014)
Emery (1986)

24.

Водные массы
Мировой океан
Plancherel (2014)

25.

Водные массы
Мировой океан
Talley (2013)

26.

Водные массы
Номенклатура названий
Defant, Wϋst (1929, 1935) ~ 10
Sverdrup et al (1942)
~ 20
Mamayev (1975)
~ 20
Emery (1986)
~ 40
Plancherel (2014)
~ 80

27.

Водные массы
Выделение отдельных водных масс позволяет свести большое разнообразие термохалинных
характеристик Мирового океана к ограниченному набору объемов вод с фиксированными
диапазонами значений температуры, солености и плотности (в том числе и гидрохимических
параметров);
Образование, распространение и модификация водных масс зависят от совместного
действия нескольких факторов: теплового и водного баланса, общей циркуляции вод,
процессов перемешивания;
Концепция водных масс, традиционно служившая для описания гидрологического режима
регионов Мирового океана и отдельных морей, сохраняет свое значение, в том числе, для
современных оценок глобального тепло- и солебмена.